リーン生産方式完全ガイド

リーン・マニュファクチャリングの定義

リーン生産方式とは、生産性を犠牲にすることなく、製造システム、つまり価値の流れから無駄を排除するための体系的なフレームワークです。 価値の流れは、原材料のサプライヤーと顧客の所有物の間に存在するすべての活動と情報の流れで構成されます。リーン生産方式とは、顧客に提供する価値を継続的に増大させるために、組織のあらゆるレベルの人々に、無駄を特定し、排除する権限を与えることです。

リーンな考え方と文化は、価値を高め、価値を下げる活動を削減します。簡単に言えば、リーン生産は、無駄を減らしながら、顧客により多くの価値を生み出すことを目的としています。

リーンの8つの無駄

リーンにおいて「価値」とは、顧客が喜んでお金を払うような行為やプロセスと定義されます。一方、「無駄」とは、製品に付加価値を与えないもの、または利益のないコストと定義されます。リーンの実践者は、コストを削減し、価値を高めるために、ジャスト・イン・タイムの考え方から派生した7つのムダについて一般的に合意しています：

- 過剰生産：次工程または顧客が必要とする以上の量を、より早く、またはより速く生産すること
-待機：機械が回転している間、設備が故障している間、部品が遅れている間など、オペレーターがアイドル状態で待機していること
-輸送（または搬送）：必要最小限度を超えた部品や製品の移動。
-
-在庫： 原材料、部品、仕掛品（WIP）、完成品の在庫を、必要最低限以上に保持すること。
-動作：作業者や機械が必要以上に行う動き。
-不良品：手直しやスクラップの検査に費やされる時間と労力。

リーンの実践者の中には、8番目のタイプの無駄として「未活用の人材」を挙げる人もいます。最初の7つのムダは製造プロセスに直接関係しますが、未活用の才能のムダは製造管理特有のものです。リーンは人間に焦点を当てたものであり、人間なくしてリーン文化は成り立たないことを忘れないでください。

リーン生産サイクル

リーン・エンタープライズ・インスティテュートは、リーンを導入するための5つのステップ・サイクルを示しています：

1. 最終顧客の立場に立った価値を、製品ファミリーごとに特定。
2. 各製品群の価値の流れのすべてのステップを特定し、価値を生み出さないステップは可能な限り排除します。
3. 価値創造のステップをきっちりと順序立てて行うことで、製品が顧客に向かってスムーズに流れるようにします。
4. フローが導入されると、顧客は次の上流の活動から価値を引き出します。
5. 価値が特定され、価値の流れが特定され、無駄なステップが取り除かれ、フローとプルが導入されると、プロセスが再び開始され、無駄のない完璧な価値が創造される状態に達するまで続けられます。

リーン思想で考える

この目標を達成するために、組織はリーン思考を経営哲学と生産哲学の両方に導入します。リーン・エンタープライズ・インスティテュートによると、「リーン思考は、経営の焦点を、個別の技術、資産、垂直部門を最適化することから、技術、資産、部門を水平に横断して顧客に至る価値の流れ全体を通じて製品とサービスの流れを最適化することに変える」ものです。

リーン生産は、組織の全レベルからの理解と参加を必要とする、継続的に進化する取り組みです。リーンオペレーションを達成するために、技術的な実施と同様に重要なのは、リーン思考です。生産工程における無駄を削減するための様々な戦略がありますが、リーンオペレーションを維持し、完璧で無駄のないオペレーションを目指して努力し続けるためには、その根底にある哲学を理解し、内面化することも重要です。

初期のリーン・コンセプト

リーン生産方式の中核となる原則は、ベンジャミン・フランクリンが1700年代半ばに行った実験において、無駄を削減した例を記録しています。彼は、『貧乏人の知恵袋』（Poor Richard's Almanac）の中で、現在「1ペニーの節約は1ペニーの稼ぎ」として知られている有名な格言の中で、コストを回避するというリーンの原則を予見していました：「1ペニーの節約は2ペンスの清算。1日1ピンは1年1グロット。節約して手に入れよう」。

フランクリンもまた、不必要な在庫を抱えることに警告を発しています。 富への道:「あなたがたはそれらを商品と呼びますが、注意を払わなければ、あなたがたのうちの何人かに害をもたらすでしょう。あなたは、それらが安く売られることを期待し、そしておそらく、それらは原価よりも安く買われるかもしれません。

1911年、フレデリック・ウィンスロー・テイラーは、後に標準化やベストプラクティスの展開として知られるようになるものを導入しました。テイラーは『科学的管理の原理』の中でこう書いています：

「そして、作業員が改良を提案するたびに、新しい方法を注意深く分析し、必要であれば一連の実験を行い、新しい提案と古い標準の相対的な長所を正確に判断することが、経営者の方針であるべきです。そして、新方式が旧方式よりも著しく優れていることが判明した場合には、その方式を事業所全体の標準として採用すべきです。"

その直後、ヘンリー・フォードは、材料と動作の無駄を認識し、それを排除する大量組立製造システムを開発し、大成功を収めました。

フォードは自伝『私の人生と仕事』の中で、リーン・マニュファクチャリングを一言で要約しています："無駄なものは一切、工場に入れない"

業界内研修

1940年、米国陸軍省は、徴兵による熟練者不足の影響を受けていた戦争関連産業で職業訓練を提供することを目的としたサービス、Training Within Industryを創設しました。産業内訓練は4つの中核プログラムで構成されていました：

- ジョブ・インストラクション（JI）：ある工程を正しく、安全に、良心的に遂行する方法について、作業者に指示する方法を教えます
- ジョブ・リレーションズ（JR）：良好な従業員関係を築き、協力と意欲を高め、対立を効果的に解決するための基礎を教えます
- ジョブ・メソッド（JM）：従業員が自分の仕事を評価し、改善を提案する方法を教えます
- プログラム開発（PD）：問題解決においてライン監督者を支援するために、研修を担当する者に指導します。

1945年の第二次世界大戦終結までに、16,500以上の工場で160万人以上の労働者が「産業内訓練」の資格を取得しました。

トヨタ生産方式

トヨタ生産方式（TPS）は、第二次世界大戦後に日本に広まった「Training Within Industry」の影響を強く受け、トヨタの産業技術者であった大野耐一と豊田英二によって、1948年から1975年にかけて日本で開発されました。トヨタ生産方式は、トヨタを今日のように成功させたシステムとして広く賞賛されています。

TPSは、「ジャスト・イン・タイム」（必要なものを、必要なときに、必要な量だけ生産する原則）と「ジドカ」（人間味のある自動化）という2つの概念を柱としています。TPSの主な目的は、「ムリ」と「ムラ」を設計し、ムダを省くことです。

TPSは、トヨタウェイと呼ばれる6つの原則に基づいています：

- 継続的な改善
- 人材の尊重
- 長期的な理念
- 正しいプロセスが正しい結果を生む
- 人材とパートナーの育成によって組織に付加価値を与える
- 根本的な問題を解決し続けることが組織の学習を促進する

リーンの進化

リーン生産方式は、数十年にわたり影響を受け進化してきましたが、その大部分はトヨタ生産方式（TPS）に基づいています。リーン」という言葉は、ジョン・クラフチックが1988年にカリフォルニアのトヨタGM NUMMIベンチャー企業での品質エンジニアとしての経験に基づく論文「リーン生産システムの勝利」で初めて造語したものです。TPSが広く知られるようになったのは、クラフチックの研究を基にしたジェームズ・P・ウォマック、アーサー・ルース、ダニエル・ジョーンズの著書 世界を変えた機械.

リーン生産方式の根底には、以下の原則があります：

ジャスト・イン・タイム生産

ジャスト・イン・タイム（JIT）ジャスト・イン・タイム（JIT）とは、「必要なものを、必要なときに、必要な量だけ作る」生産方式のこと。ジャストインタイムは、タクトタイム、連続フロー、プルシステムの3つの要素で構成されています。

タクトタイムとは、販売率に基づき、顧客の要求を満たすために部品や製品をどれくらいの頻度で生産すべきかを示すものです。タクトタイムは、シフトごとの利用可能な作業時間をシフトごとの顧客需要の割合で割ることによって計算されます。タクトタイム通りに生産することは、製造システムが問題に迅速に対応し、計画外のダウンタイムの原因を排除し、切り替え時間を短縮できることを意味します。

連続フローとは、タクトタイムに合わせて、一度に1つの品目（または少量の一貫したバッチ）を生産し、移動させることを意味します。各品目は、ある工程から次の工程へ、無駄な時間（またはその他の無駄）を挟むことなく、即座に渡されます。

連続フローは、フォード・システムを通じて開発されたもので、サイクルタイムを一定にするために一貫して交換可能な部品を使用すること、組立ラインそのもの、作業間で部品がスムーズに流れるように機械を配置すること、部品製造の速度と最終組立における部品の消費速度を一致させること、といったコンセプトが含まれています。

プルシステムとは、生産順序の全工程を、販売率に基づいた単一のスムーズな流れに配置することを指します。基本的に、販売需要によって生産が促進され、製造工程から品目が「プル」されるからです。

ジドカ

Jidoka"オートメーション・ウィズ・ヒューマン・タッチ"。機械やオペレーターが異常事態を察知し、即座に作業を中断して対策を講じることです。Jidokaを導入することで、作業者は不具合を防ぐために機械を見張っているのではなく、価値を生み出すための作業に専念できるため、作業の効率化が図れます。

トヨタグループの創始者である豊田佐喜長が、糸が切れると自動的に停止し、空になりかけたシャトルを素早く排出し、タイミングよく新しいシャトルを挿入する自動織機を発明したことがきっかけで、「地取り」という概念が生まれました。この発明により、オペレーターは織機を監視するよりも、価値を生み出す仕事をすることができるようになりました。問題が発生すると自動的に停止し、注意を喚起する機械を設計するというコンセプトは、やがてトヨタのあらゆる工程で重要な役割を果たすようになりました。

平順花（レベル・プロダクション）

平 均 化とは 、生 産 の 種 類 と 量 を 一 定 期 間 で 平 準 化 す る こ と 。これにより、バッチ生産を避けながら、顧客の要求に効率的に応えることができます。また、バリューストリーム全体を通じて、在庫、資本コスト、工数、生産リードタイムを最小限に抑えることができます。

ヘイジュンカの例としては、午前中に製品Aをすべて生産し、午後に製品Bをすべて生産するのではなく、製品Aと製品Bの小ロットを交互に生産することが挙げられます。

標準作業

標準作業とは、現在の技術に基づき、最も安全で、最も簡単で、最も効果的な方法で、正しい製品を作るための正確な手順を確立する原則です。標準作業には、タクトタイム、作業順序、標準在庫（または工程内在庫）の3つの要素が必要です。

標準化された作業により、全シフトにおける現在のプロセスの文書化、ばらつきの低減、新人オペレーターのトレーニングの容易化、怪我や負担の低減などの利点が得られます。また、手順が標準化されることで、継続的な改善の基礎となります。

カイゼン

カイゼンとは、「何かをより良く変える」という意味で、継続的改善の概念です。カイゼンによって、メーカーは標準化されたプロセス、設備、その他の日常的な生産手順を継続的に改善します。カイゼンについては、このガイドの次の章で詳しく説明します。

継続的改善の概念は、リーン生産方式の中核をなすものです。これはTPSの基本原則の1つです。

継続的改善は「カイゼン」とも呼ばれ、日本語では「何かをより良く変える」と訳されます。リーン生産方式では、無駄を省くために「カイゼン」を行います。カイゼンでは、標準化されたプロセス、設備、その他の日常的な生産手順を継続的に改善します。カイゼンはTPSで有名な例で、従業員は異常が発生した場合、ラインを止め、上司とともに改善策を提案することが義務付けられています。

カイゼンはいくつかの原則によって導かれますが、その最たるものは、良いプロセスが良い結果を生み出すということです：

改善は小さな変更に基づくもの

大きな変革が実施されるのを待って改善を始めるのではなく、変革は小さな段階から段階的に取り組むべきです。そうすることで、改善へのスピードが増し、大きな変化を実施するプレッシャーが軽減されます。加えて、小さな変化は、多くの場合、コストが低く、したがってリスクも低くなります。

そのためには、問題の根本原因を特定し、解決することが段階的な改善の鍵になります。こうすることで、従業員は小さな問題が大きくなり、解消にコストがかかるようになる前にキャッチして封じ込めることができ、同じ問題の再発を防ぐことができます。

改善は測定可能で、標準化され、反復可能でなければなりません。

カイゼンでは、"データで語り、事実で管理する "ことが重要です。改善を客観的に評価するためには、既存の手順を標準化し、文書化する必要があります。既存のベンチマークに照らしてパフォーマンスを測定することで、カイゼンの努力のROIを実証し、改善に向けて社内の足並みを揃えることができます。また、取り組みがうまくいっている分野、あるいはそうでない分野を特定することで、今後の改善について戦略的な意思決定を行うことができます。

従業員のエンパワーメント

カイゼンは、組織のあらゆるレベルの従業員の価値を重視します。問題に最も近いところにいる従業員こそが、問題を解決するための最適な人材なのです。さらに、チームメンバーが自分の職場の問題を特定し、改善を提案することで、仕事に対するオーナーシップが生まれ、全体的なモチベーション、士気、生産性が向上します。従業員を訓練し、成長させることは、企業の継続的な改善の一部であるべきです。

継続的改善サイクルとその他の実施

リーン・エンタープライズ・インスティテュートの会長兼CEOであるジョン・シューク氏によると、継続的改善サイクルは3つのステップで構成されています。

以下は、リーン生産で使用される最も一般的な手法の一部です：

バリューストリームマッピング

バリューストリームマッピングとは、原材料のサプライヤーから顧客の手元に届くまでのサプライチェーン全体における情報、プロセス、現物の流れを特定し、図式化するプロセスを指します。無駄を特定し、解決策を設計し、リーンコンセプトを伝えるための基本的な計画ツール。

ポカヨケ

ポカヨケとは、「ミス防止」または「エラー防止」を意味します。ポカヨケの目標は、ミスを発生源でキャッチし、修正し、排除することで、製品の欠陥が顧客に届くのを防ぐことです。ポカヨケをインラインに統合することで、ミスを未然に防ぐか、ミスが発生した直後に発見することができます。これにより、不良品が最終工程まで到達するのを防ぐことができます。その結果、アウトプットの品質が自然に向上します。

5S

5Sとは、より良い作業環境がより良いオペレーションを生み、それがより良い製品を生み出すという考え方に基づいた、ワークスペース整理のための体系的なフレームワークです。5Sは、製品の品質を向上させるために、効率的なワークスペースを維持するための5つの重要なステップを提供します。

総合予知保全（TPM）

トータル・プレディクティブ・メンテナンスは、従業員のオーナーシップと生産設備の自律的なメンテナンスを 実現するための戦略を提供します。TPM戦略には、既存の機械で簡単に生産できる製品を設計すること、操作や切り替え、メンテナンスが容易な機械を設計すること、機械の操作やメンテナンスができるように作業員を教育すること、生産性を最大限に高める機械を購入すること、機械の寿命に及ぶ予防保全計画を設計することなどが含まれます。

ビジュアル・マネジメント

ビジュアル・マネジメントとは、生産工程や日常の基本的な活動に関する情報を、まとまった形で、タイムリーに、定期的に、視覚的に把握できるようにすることです。これにより、生産状況の把握が容易になり、異常やムダ、スクラップが一目瞭然となります。ビジュアルマネジメントの例としては、紙芝居やカンバンなどがあります。

紙芝居ボードはプロセスのカイゼンを監査するために使用されます。最新の紙芝居ボードは、製造工程内のミニ監査を行うためのシンプルで柔軟なビジュアルコントロールです。正しく使用することで、特定の職務のタスクを実行、管理、監査するための強力なツールとなります。

かんばんとは、日本語で「カード」と訳され、プルシステムにおいて物品の生産・撤収の承認や指示を与えるための信号装置です。かんばんは、システム内の材料や情報の流れを可視化するもので、かんばんカードを使用するのが一般的です。

根本原因分析

根本原因分析とは、問題の根本原因を突き止めることを目的とした問題解決の手法です。リーン生産方式で使用される方法論には、フィッシュボーン・ダイアグラム（石川ダイアグラムとも呼ばれる）や5Whyがあります。

ゲンバ・ウォーク

ゲンバウォークとは、ショップフロアのツアーと定義されています。ゲンバは日本語で「実際の場所」と定義されています。ゲンバ・ウォーク」は、リーダーを現場に連れて行き、現実に起こっているプロセスを観察することで、理論と実践の橋渡しをします。この結果が「ゲンバ・ウォーク」の定義です。

行燈

アンドンは、品質や工程の問題を管理者に通知するシステムです。多くの場合、ライトスタックやその他のビデオまたは音声信号を使用して、欠陥、不足、その他の問題を管理者に通知します。

キッティング

キッティングとは、生産ラインでの作業時間を短縮するために、工程に必要なコンポーネントやパーツを、使用するポイントに納入する前に整理するプロセスのことです。キッティングを行うことで、スペースの確保、在庫の削減、生産性の向上が可能となり、組立工程の効率化が図れます。

リーン生産方式は何十年にもわたって試行錯誤を繰り返してきましたが、インダストリー4.0の出現により、従来のリーン戦略を補強する新しいテクノロジーが生まれました。

スマートセンサーとデバイスによるソースでのエラー防止と品質管理

IIoT センサー、デバイス統合、製造ソフトウェアがより利用しやすくなるにつれ、製造プロセスのエラー防止がこれまで以上に容易になりつつあります。ここでは、スマートセンサーとデバイスを使用して品質を確保する例をいくつか紹介します：

• ピック・ツー・ライトシステムを使用して、プロセスステップ中に必要な正しいビンや部品を照らします。
• ブレークビームを使用して、作業者が正しいビンに手を伸ばしたかどうかを検出し、正しい部品が得られるまでプロセスが次のステップに進まないようにします。
• デジタルスケールを使用し、製品の重量が適切かどうかを検出し、重量が要件を満たしていない場合はプロセスを停止します。
  
• トルクドライバーやノギスなどのツールを統合し、正確な仕様で作業を実行します。
• 製品をラインに通す前に、マシンビジョン検査に合格することが必要です。

標準作業のデジタル化

工程を更新するたびに何十ページもの作業指示書を印刷する時代は終わりました。デジタル作業指示書ソフトウェアには、オペレータのエクスペリエンスを大幅に改善する多くのオプションが用意されています。作業指示書をデジタル化することで、メーカーはマルチメディアを取り入れ、IoT ツールやデバイスと統合し、標準作業をより効率的で魅力的なものにすることができます。また、標準作業をデジタル化することで、高度なカスタマイズが可能になり、工場全体の変更が自動的に更新されるため、作業指示が常に最新の状態に保たれるという利点もあります。

データ収集

リーン生産における「データで語り、事実で管理する」ことの重要性は、すでに立証済みです。結局のところ、既存のベンチマークに対してパフォーマンスを測定することが、リーン生産活動の ROI を実証する唯一の確実な方法なのです。製造業のデジタル変革の主な利点の1つは、機械、ツール、オペレーター、およびプロセスからデータを自動的に収集できることです。IoT （モノのインターネット）ツールやハードウェアを製造ソフトウェアと統合することで、製造業者は、生産率、不良率、スクラップ率、不良原因などの生産・品質指標、プロセスやステップのサイクルタイムなどのプロセスタイミングを正確に把握することができます。